Устройство для защиты импульсного преобразователя электроподвижного состава постоянного тока

О П И С А Н И Е и 11 554178ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалнстицеских Реслублик(23) ПриоритетОпубликовано 15.04,77. Бюллетень14Дата опубликования описания 20.05.77 Кл г В 60 Ь 3/04 О Н 02 Н 3/24 Государственнак комет Совета Инннстров ССС оо делам, нзобретеннй н откротнй(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗА 1 ЦИТЫ ИМПУЛЬСНОГОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЭЛЕКТРОПОДВИ)КНОГО СОСТА ПОСТОЯИНОГО ТОКА 2 Изобретение относится к области защиты импульсного преобразователя электроподвижного состава постоянного тока при понижении питающего напряжения, например, при отскоках токоприемника. 5Известны устройства защиты от срыва импульсного режима работы преобразователя путем размыкапия цепи двигателей контактором, При этом необходимо контакторное отключение и последующее включение элект рической схемы при переходных процессах, сопровождающихся срывом импульсного режима. Такие процессы возникают в импульсных преобразователях электропоездов при отскоках токоприемника, кратковременных 15 просадках напряжения в контактной сети, проезде секционных изоляторов. Практика эксплуатации опытных импульсных преобразователей на мотор-вагонных электропоездах показывает, что отключения быстродействую щего выключателя по этой причине происходят довольно часто.Наиболее близким техническим решением является устройство для защиты и.лпульсного преобразователя эл; ктроиодвижиого состава постояшгого тока, содержащее датчик напряжения иа конденсаторе входного нидуктивноемкостного фильтра, соединенный через пороговый элемент с блоком управления импульсным преобразователем. 30 Импульсныи преобразователь выключается защитой при входном напряжении, соответствующем минимально допустимому уровню его при максимально допустимом токе. Даже при малых рабочих токах импульсного преобразователя он выключен при этом же напряжении, хотя в этом случае имеется некоторый запас по коммутационной устойчивости импульсного преобразователя.Цель изобретения - расширение диапазона работы импульсного преобразователя при понижении входного напряжения.Для этого предлагаемое устройство снабжено датчиком тока в цепи тяговых электродвигателей и элементом сравнения, включенным между выходами этого датчика тока и вышеуказанного датчика напряжения н входом порогового элемента,На фиг. 1 показана принципиальная электрическая блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - сочетания входного напряжения и тока в цепи тяговых электродвигателей, прн которых обеспечивается схемное время выключения главного тиристора импульсного преобразователя (например, 40 мкс для электропоезда ЭР 12),Импульсный преобразователь получает питание от контактной сети 1 через токоприемник 2 и быстродействующий выключатель 3. Па входе преобразователя имеется входнойиндуктивно-емкостной фильтр с дросселем 4 и конденсатором 5, параллельно которому подключен датчик 6 напряжения.Преобразователь имеет блок 7 главных ти. ристоров, зашунтированный блоком 8 дио дов, а также блоки 9 и 10 вспомогательных тиристоров. Блок 9 зашунтирован цепочкой, состоящей из последовательно соединенных коммутирующих дросселя 11 и конденсатора 12. К выходу импульсного преобразователя 10 подключены тяговые электродвигатели постоянного тока последовательного возбуждения с якорными обмотками 13 и 14 и обмотками 15 и 16 возбуждения, зашунтированные диодным блоком 17. Выходы системы 18 управ ления соединены с формирователями 19, 20 и 21 импульсов соответственно для блоков 7, 9 и 10 тиристоров, При этом соединение выхода системы 18 управления с формирователем 19 выполнено через логическую схему 20 И 22.Устройство снабжено датчиком 23 тока в цепи тяговых электродвигателей и элементом 24 сравнения, включенным между выходами датчика 23 тока и датчика 6 напряжения и 25 входом порогового элемента 25. Выход этого порогового элемента подключен к управляющему входу схемы И 22.Устройство работает следующим образом.В нормальном режиме система 18 управле- ЗО ния реализует на своих выходах поочередную генерацию импульсов управления. При этом с помощью формирователей 19, 20 и 21 реализуется поочередно включение тиристоров в блоках 7, 9 и 10 с частотой порядка з 5 400 Гц, благодаря чему на выходе импульсного преобразователя имеем прямоугольные импульсы напряжения.При включении блока 10 конденсатор 12, предварительно заряженный с полярностью, 4 О как показано на фиг. 1, перезаряжается через блоки 10 и 8 и дроссель 11, выключая блок 7 главных тиристоров.Время выключения блока 7 главных тиристоров зависит не только от входного напря жения Ч, но и от тока в сети 1. Г 1 ри малых токах нагрузки можно допустить работу импульсного преобразователя при меньших входных напряжениях, Следовательно, уставку элемента 25 нужно сделать зависимой от тока нагрузки. Элемент 24 сравнения выполняет операцию вычитания К Ь - К 1, где К и К - некоторые постоянные коэффициенты, Выходной сигнал элемента 24 сравнения поступает на пороговый элемент 25. Датчик 23 измеряет ток нагрузки. Коэффициенты К и К, подобраны так, что нулевой сигнал на выходе элемента 24 сравнения соответствует прямой, показанной на фиг. 2, Таким образом обеспечивается слежение за уровнем входного напряжения.Технико-экономическая эффективность предложенного преобразователя определяется повышением надежности работы преобразователя в условиях посадок входного напряжения, характерных для электроподвижного состава, При этом снижается вероятность срыва импульсного режима работы преобразователя, а также уменьшается число срабатываний быстродействующего выключателя, В результате это приводит к улучшению тягово-энергетических показателей электропоездов с импульсным регулированием.Формула изобретенияУстройство для защиты импульсного преобразователя электроподвижного состава постоянного тока, содержащее датчик напряжения на конденсаторе входного индуктивноемкостного фильтра, соединенный через пороговый элемент с блоком управления импульсным преобразователем, о тл и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения диапазона работы преобразователя при понижении входного напряжения, оно снабжено датчиком тока в цепи тяговых электродвигателей и элементом сравнения, включенным между выходами этого датчика тока и вышеуказанного датчика напряжения и входом порогового элемента.каз 978/4ЦН ПодписиСР биография, пр. Сапунова, 2 Изд.385 ПИ Государственного к по делам пзоор 113035, Москва, Ж